西双版纳国家级自然保护区外来入侵植物监测
2019-03-18赵建伟段文荣
飘 优,赵建伟,段文荣,董 忠
(1.西双版纳国家级自然保护区尚勇管护所,云南勐腊 666300;2.西双版纳国家级自然保护区科学研究所,云南景洪 666100)
外来入侵植物(alien invasive plants)是指外来种中归化或逸生(naturalized)的植物种[1]。据统计,我国外来入侵植物有380余种[2],云南外来入侵植物有129种[1],西双版纳外来入侵植物有75种[2],西双版纳国家级自然保护区内及周边区域外来入侵植物有22科46属54种[3]。外来物种入侵是继生境破坏之后严重影响生物多样性的第二大威胁因素[4],无论在区域或全球尺度上均造成严重的生态影响和巨大的经济损失[5-6]。云南西双版纳国家级自然保护区在物种多样性、生态系统多样性、生物遗传多样性和民族文化多样性等方面都具有重要的保护价值[7],也面临外来入侵植物的干扰和威胁。
1 监测区域概况
云南西双版纳国家级自然保护区(以下简称保护区)位于西双版纳傣族自治州境内,分别位于景洪市、勐腊和勐海县的地域内,由互不相接的勐养、勐仑、勐腊、尚勇、曼稿5个片区组成(图1),总面积242 510 hm2,占西双版纳州国土地面积的12.68%[7]。主要保护对象是以热带北缘雨林、季雨林森林为标志的热带森林和以季风常绿阔叶林为主的南亚热带常绿阔叶林等森林生态系统,以及热带和南亚热带珍稀濒危野生动植物种群及其生存环境[8]。区内分布有热带雨林、热带季雨林、亚热带常绿阔叶林、落叶阔叶林、暖性针叶林、竹林、灌丛、草丛等8个植被类型。分布有国家重点保护植物31种,其中Ⅰ级保护植物5种,Ⅱ级保护植物26种。分布有国家重点保护动物114种,其中Ⅰ级保护动物20种,Ⅱ级保护动物94种[8]。
保护区涉及景洪、勐海、勐腊一市两县的20个乡(镇)5个国有农场,260个社区,其中区内社区122个,周边社区138个[9]。
2 研究方法
根据《自然保护区与国家公园生物多样性监测技术规程(DB53/T 391—2012)》[10]和《西双版纳国家级自然保护区生物多样性监测计划(2014—2020)》,保护区外来入侵植物的监测对象为:飞机草(Eupatoriumodoratum)、紫茎泽兰(Eupatoriumcoelesticum)、肿柄菊(Tithoniadiversifolia)、藿香蓟(Ageratumconyzoides)、象草(Pennisetumpurpureum)、薇甘菊(Mikaniamicrantha)。2015年采用样线法、样方法和踏查法进行本底调查,2016年起每年一次进行监测。
2.1样线法在保护区内的5个片区共设置10条监测样线(图1),每条样线长度为1 000 m[3]。沿监测样线行走,沿途记录见到的外来入侵植物基本信息、分布地基本情况及入侵途径、繁殖能力、扩散方式、防治措施、适生面积等[10]。
2.2样方法在样线上每隔100 m 设置1个10 m×10 m的乔木样方、1个5 m×5 m的灌木样方和2个1 m×1 m的草本样方。共设置乔木样方110个、灌木样方110个、草本样方220个[3]。在乔木、灌木、草本植物样方内分别调查入侵物种基本状况和其他植物种组成、个体数量、平均树高、平均胸径、郁闭度及下层灌木、地被物情况[10]。
2.3踏查法重点调查保护区周边、保护区周边村寨以及样线外所分布的入侵植物的种类,这种方法可作为样线调查的补充,弥补样线调查涉及面相对较小的不足[3]。
3 监测结果
2015年开展基线调查,陶永祥等[3]对西双版纳自然保护区外来入侵植物现状进行调查。2016—2017年开展了2次监测。
图1 保护区和监测样线位置Fig.1 Location of nature reserve and monitoring sample lines
3.1样线监测
3.1.1监测对象。2015—2017年,10条样线中有9条发现4个监测对象:飞机草、紫茎泽兰、藿香蓟、肿柄菊,其中肿柄菊仅在2015年7号样线上发现。2015年6条样线分布监测对象,2016年7条样线分布监测对象,2017年9条样线分布监测对象(表1、图2)。
表1 监测对象在样线出现统计
3.1.2其他外来入侵植物。2015年有6条样线分布16种外来入侵植物,2016年有9条样线分布16种外来入侵植物,2017年10条样线分布15种外来入侵植物(图2)。
图2 分布入侵植物的样线数量和入侵植物种类数量Fig.2 Quantity of sample lines and alien invasive plants species distributing alien invasive plants
3.2样方监测2015—2017年,110个样方中有9个样方分布3个监测对象:飞机草、紫茎泽兰、藿香蓟,有21个样方分布14种外来入侵植物(表2)。
表2监测对象入侵样方数和入侵植物数量
Table2Quantityofquadratandalieninvasiveplantsformonitoringobject
年份Year飞机草Eupatorium odoratum紫茎泽兰Eupatorium coelesticum藿香蓟Ageratum conyzoides入侵植物数量Quantity of alien invasive plants201575214201675214201775214
3.3样线外及周边区域监测据陶永祥等[3]调查显示,2015年,保护区内及周边区域外来入侵植物共有22科46属54种[3],但巴拉草(Brachiariamutica)和五叶地锦(Parthenocissusquinquefolia)2个种有调查记录而未见报道,所以2015年保护区内及周边区域外来入侵植物有23科48属56种。2016年,在尚勇片区周边新发现薇甘菊分布点,外来入侵植物增加1属1种,共有23科49属57种。2017年在勐养片区新发现薇甘菊,未发现其他新的外来入侵物种。
4 结果分析
4.1保护区内入侵植物的种类数量变化不大保护区内及周边区域外来入侵物种共有23科49属57种,保护区内共有外来入侵植物9科18属18种,菊科和禾本科各5种,含羞草科2种(表3)。保护区内18种入侵植物占西双版纳外来入侵植物的24%,占保护区内及周边区域外来入侵植物的31.6%,其中监测对象4种,占监测对象的66.7%。样线分布16种,占西双版纳外来入侵植物的21.3%,占保护区内及周边区域外来入侵植物的28.1%。样线中,含外来入侵物种最多的为8种/条。样方分布14种,占西双版纳外来入侵植物的18.7%,占保护区内及周边外来入侵植物的24.5%,样方中,含外来入侵植物最多的为6种/块。2015—2017年样线监测到的外来入侵植物数量分别为16、16、15种,样方监测到的外来入侵植物数量3年均为14种,外来入侵植物种类数量变化不大(图2,表2)。
表3 西双版纳国家级自然保护区内外来入侵植物名录
4.2保护区内外来入侵植物的分布范围呈扩大趋势6个监测对象,飞机草分布最广,在9条样线和7个样方中有分布,紫茎泽兰其次,在6条样线和5个样方中有分布,10号样线起点处经过保护区内村民的水田边,飞机草、紫茎泽兰呈条状分布;霍香蓟和肿柄菊较少见,霍香蓟仅在1条样线和2个样方中有分布,肿柄菊仅在1个样方中有分布。其他外来入侵植物,巴拉草分布最广,在6条样线和13个样方中有分布,白茅其次,在3条样线和6个样方中有分布。多数种类在保护区内及周边区域为零星分布[1],2015—2017年,有监测对象分布的样线数量分别为6、7、9条,有外来入侵植物分布的监测样线从6条增加到10条(图2),外来入侵植物的分布范围呈扩大趋势。
4.3薇甘菊在保护区周边干扰范围不断扩大2016年,在尚勇片区周边新发现1个薇甘菊分布点,2017年分布点增加到10个,在勐养片区也发现1个分布点,薇甘菊的入侵干扰范围在扩大。
4.4传播方式
4.4.1人为传播。在保护区内,无人为传播外来入侵植物行为发生,但象草作为牧草引入后,除在固定区域种植外,目前在西双版纳很多溪流两侧在不断蔓延,并逐渐延伸到保护区内的部分河流[3]。
4.4.2无意引入。保护区周边的荒地及村寨周围是外来入侵植物分布较为集中的区域,所有外来入侵植物在这区域内基本有分布[3]。由于历史原因,保护区划定时,在保护区内留有村寨的水田,也有村寨搬迁后遗留的荒地,村民所属的耕地、林地呈斑块状散布在保护区地界内侧[7],保护区内留有用于村民生产的小路;在保护区地界周边,又是大面积的耕地、茶园、橡胶林[7];保护区界线部分以公路为界。基于以上原因,形成保护区内及周边区域人为活动较多的现状,人为活动会无意将外来入侵植物带入保护区。尚勇片区入侵的薇甘菊,分布于社区的田地边,勐养片区入侵的薇甘菊分布于保护区边缘思小高速公路边,都是人为活动无意引入的。
4.5对保护区生物多样性的干扰保护区内及周边共有57种外来入侵植物,保护区内有18种外来入侵植物,外来入侵植物主要分布于保护区外围及村寨周边,在保护区内的相对较少,总体上对保护区的生物多样性不会造成大的影响[3]。紫茎泽兰、飞机草、肿柄菊等均具有一定的化感作用,可以抑制其他植物的生长[11-13],如果数量和范围扩大,会对保护区的生物多样性造成影响。薇甘菊是世界十大有害杂草之一,被我国林业部定为全国检疫性有害生物,并冠以“植物杀手”之称[14],新入侵的薇甘菊,在勐养片区干扰范围未扩大,在尚勇片区干扰范围扩大,会对保护区生物多样性造成较大影响。
5 措施与建议
5.1薇甘菊的防控措施对入侵的薇甘菊,采取物理防治和化学防治的措施,物理防治为人工铲除薇甘菊的藤、叶、根后用火焚烧;化学防治为喷洒紫薇清化学药剂。每年实施3~4次防控作业。
5.2其他入侵植物的防控保护区内其他外来入侵植物,未采取主动的防控措施,10号样线起点处呈条状分布的飞机草、紫茎泽兰,位于村民的水田边,村民在管理水田时以清除田边杂草为目的,人工铲除后用火焚烧。保护区周边的外来入侵植物,未采取专项的防控措施,只是在村寨环境治理和田地管理时人工进行杂草清除。
5.3高度重视外来入侵植物对保护区生物多样性的影响保护区内外来入侵植物已达18种,虽然种类数量未增加,但范围有扩大的趋势,监测对象飞机草、紫茎泽兰、肿柄菊在保护区内已发现,薇甘菊已在保护区边缘出现,这些物种会对保护区的生物多样性造成较大的影响。保护区管理部门要高度重视这一问题,采取积极有效的防控措施,减少或杜绝外来入侵植物对保护区的入侵。
5.4以生物防治为主进行综合防控自然保护区是生物多样性保护的主要区域,保护区内采用化学方法防治外来入侵植物会带来一系列的环境问题,物理防治(焚烧)受自然保护区管理相关法律法规的限制,并且2种措施都会对生物多样性造成影响。外来入侵植物的防控,有学者尝试利用泽兰实蝇(Procecidocharesutilis)进行生物防治试验[15-16],还发现紫茎泽兰和飞机草的天敌——昆明旌蚧(Ortheziaquadrua(Homoptera:Ortheziidae))[17],所以建议保护区内借鉴相关研究成果进行生物防治,减少对生物多样性的影响。保护区周边区域干扰危害较严重区域,采取物理、化学和生物相结合的措施进行防治。
5.5完善监测方法,进行长期监测西双版纳国家级自然保护区内外来入侵植物的监测,仅设置了10条监测样线,进行1次调查和2次监测,结果是阶段性的,还不能完全反映外来入侵植物的种类数量、分布状况及干扰程度。建议增加监测样线,并进行长期监测。